特表 2022-539304 微細ピッチを有するデバイスのテスト装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公表特許公報(A)

(11)【公表番号】

(43)【公表日】2022-09-08

(54)【発明の名称】微細ピッチを有するデバイスのテスト装置

(51)【国際特許分類】

   G01R 31/26 20200101AFI20220901BHJP

【ＦＩ】

G01R31/26 Z

【審査請求】有

【予備審査請求】未請求

(21)【出願番号】P 2021573305

(86)(22)【出願日】2020-09-08

(85)【翻訳文提出日】2021-12-16

(86)【国際出願番号】 KR2020012114

(87)【国際公開番号】W WO2021107351

(87)【国際公開日】2021-06-03

(31)【優先権主張番号】10-2019-0156584

(32)【優先日】2019-11-29

(33)【優先権主張国・地域又は機関】KR

(81)【指定国・地域】

(71)【出願人】

【識別番号】520023330

【氏名又は名称】エイエムティ カンパニー リミテッド

(74)【代理人】

【識別番号】100149870

【弁理士】

【氏名又は名称】芦北 智晴

(74)【代理人】

【識別番号】100207022

【弁理士】

【氏名又は名称】小島 弘之

(72)【発明者】

【氏名】キム ドチョル

(72)【発明者】

【氏名】リ ワング

【テーマコード（参考）】

2G003

【Ｆターム（参考）】

2G003AA08

2G003AF05

2G003AG11

2G003AG12

2G003AG16

2G003AH04

(57)【要約】

本発明は、複数の半導体チップが積み重ねられて単一化（ｓｉｎｇｕｌａｔｅｄ）されたデバイスのテスト装置に係り、バンプ（ｂｕｍｐ）の大きさが小さく、ピッチが狭く、多数の信号バスを含む高帯域幅メモリ（ＨＢＭ：Ｈｉｇｈ Ｂａｎｄ ｗｉｄｔｈ Ｍｅｍｏｒｙ）などのデバイスを生産した後、正確にアライメントして性能テストを行えるようにした微細ピッチを有するデバイスのテスト装置に関する。このために、本発明は、本体２０と、前記本体２０の一方の側に設けられてテストすべきデバイス３０が待機する搬入部４０と、前記搬入部４０の一方の側に設けられてテストすべきデバイス３０を順次に吸着して真空チャック５０の上面に載置する搬入ピッカー６０と、前記搬入ピッカー６０により吸着されて移動されたデバイス３０の安着個所にそれぞれ真空孔５１が形成され、レール２１に沿って移動する真空チャック５０と、前記真空チャック５０にテストすべきデバイス３０が載置される搬入ゾーン７０と、前記搬入ゾーン７０の上部にＸ－Ｙ－θ軸に沿って移動可能なように設けられて真空チャック５０に吸引されたデバイス３０の位置を確認して制御部に座標値を報知することにより、デバイス３０をアライメントするデバイスアライメント部８０と、前記真空チャック５０に吸引されたデバイス３０がアライメントされた状態でレール２１に沿って移動して待機するテストポジション９０と、前記テストポジション９０に位置している真空チャック５０が移動して各デバイス３０のバンプが電気的にコンタクトされることにより、設定された時間の間にデバイスの性能をテストするテスター１００と、前記テスター１００においてデバイス３０のテストが終わった真空チャック５０が位置する搬出ゾーン１１０と、前記搬出ゾーン１１０の一方の側に設けられて真空チャック５０からテストが終わったデバイス３０を吸着して搬出部１２０のトレイ１３０に良品と不良品に選別して搬出する搬出ピッカー１４０と、を備えることを特徴とする。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

本体（２０）と、
前記本体（２０）の一方の側に設けられて、テストすべきデバイス（３０）が待機する搬入部（４０）と、
前記搬入部（４０）の一方の側に設けられて、テストすべきデバイス（３０）を順次に吸着して真空チャック（５０）の上面に載置する搬入ピッカー（６０）と、
前記搬入ピッカー（６０）により吸着されて移動されたデバイス（３０）の安着個所にそれぞれ真空孔（５１）が形成され、レール（２１）に沿って移動する真空チャック（５０）と、
前記真空チャック（５０）にテストすべきデバイス（３０）が載置される搬入ゾーン（７０）と、
前記搬入ゾーン（７０）の上部にＸ－Ｙ－θ軸に沿って移動可能なように設けられて真空チャック（５０）に吸引されたデバイス（３０）の位置を確認して制御部に座標値を報知することにより、デバイス（３０）をアライメントするデバイスアライメント部（８０）と、
前記真空チャック（５０）に吸引されたデバイス（３０）がアライメントされた状態でレール（２１）に沿って移動して待機するテストポジション（９０）と、
前記テストポジション（９０）に位置している真空チャック（５０）が移動して各デバイス（３０）のバンプが電気的にコンタクトされることにより、設定された時間の間にデバイスの性能をテストするテスター（１００）と、
前記テスター（１００）においてデバイス（３０）のテストが終わった真空チャック（５０）が位置する搬出ゾーン（１１０）と、
前記搬出ゾーン（１１０）の一方の側に設けられて、真空チャック（５０）からテストが終わったデバイス（３０）を吸着して搬出部（１２０）のトレイ（１３０）に良品と不良品に選別して搬出する搬出ピッカー（１４０）と、
を備えることを特徴とする微細ピッチを有するデバイスのテスト装置。

【請求項2】

前記デバイスアライメント部（８０）は、
前記本体（２０）に設けられたＸ軸レール（８１）と、
前記Ｘ軸レール（８１）に設けられて、Ｘ軸レールに沿って移動するＹ軸レール（８２）と、
前記Ｙ軸レール（８２）に設けられた可動体（８３）と、
前記可動体（８３）の昇降ブロック（８４）に設けられ、垂直に貫通した通孔（８５ａ）が形成されたアライメント治具ブロック（８５）と、
前記アライメント治具ブロック（８５）の下部に設けられて、真空チャック（５０）に吸引されたデバイス（３０）を押して位置を補正するアライメント治具（８６）と、
前記アライメント治具ブロック（８５）に設けられて、アライメント治具（８６）のθ値を補正するθ軸補正モーター（８７）と、
前記可動体（８３）に設けられて、アライメント治具ブロック（８５）の通孔（８５ａ）を通して真空チャック（５０）に吸引されたデバイス（３０）の位置を確認して制御部に座標値を報知する第１のアライメントビジョン（８８）と、
を備えて、
真空チャック（５０）に吸引されたデバイス（３０）の位置を第１のアライメントビジョン（８８）が確認して制御部に報知すれば、デバイス（３０）の座標値に基づいてアライメント治具（８６）が下降してデバイス（３０）をＸ－Ｙ－θ方向に移動させてアライメントすることを特徴とする請求項１に記載の微細ピッチを有するデバイスのテスト装置。

【請求項3】

前記テストポジション（９０）から真空チャック（５０）をテスター（１００）に向かって上昇させるＺ軸モーター（５２）を真空チャック（５０）の下部に設け、前記真空チャック（５０）の上部にはオーバーヘッドタイプのテスター（１００）を設けて、前記真空チャック（５０）がテストポジション（９０）に達することにより、Ｚ軸モーター（５２）が真空チャック（５０）を上昇させて真空孔（５１）に吸引されたデバイス（３０）をテスター（１００）の端子と電気的にコンタクトさせることを特徴とする請求項１に記載の微細ピッチを有するデバイスのテスト装置。

【請求項4】

前記テストポジション（９０）から真空チャック（５０）を１８０°回転させるローテーター（５４）及び真空チャック（５０）をテスター（１００）に向かって上昇させるＺ軸モーター（５２）を真空チャック（５０）の下部に設け、前記テストポジション（９０）の下部には水平タイプのテスター（１００）を設けて、前記真空チャック（５０）がテストポジション（９０）に達することにより、ローテーター（５４）が真空チャック（５０）を１８０°回転させた状態でＺ軸モーター（５２）が真空チャック（５０）をテスト（１００）に向かって移動させて真空孔（５１）に吸引されたデバイス（３０）をテスター（１００）の端子と電気的にコンタクトさせることを特徴とする請求項１に記載の微細ピッチを有するデバイスのテスト装置。

【請求項5】

前記テストポジション（９０）から真空チャック（５０）を９０°回転させるローテーター（５４）及び真空チャック（５０）をテスター（１００）に向かって上昇させるＺ軸モーター（５２）を真空チャック（５０）の下部に設け、前記テストポジション（９０）の下部には垂直タイプのテスター（１００）を設けて、前記真空チャック（５０）がテストポジション（９０）に達することにより、ローテーター（５４）が真空チャック（５０）を９０°回転させた状態でＺ軸モーター（５２）が真空チャック（５０）をテスト（１００）に向かって移動させて真空孔（５１）に吸引されたデバイス（３０）をテスター（１００）の端子と電気的にコンタクトさせることを特徴とする請求項１に記載の微細ピッチを有するデバイスのテスト装置。

【請求項6】

前記真空チャック（５０）に座標認識マーク（５３）を標示し、テスター（１００）には座標認識マーク（５３）の位置を確認する第２のアライメントビジョン（１０１）を設け、真空チャック（５０）の下部には真空チャック姿勢校正手段（１５０）を設けて、テストポジション（９０）から真空チャック（５０）をテスター（１００）に向かって移動させる前に第２のアライメントビジョン（１０１）が真空チャック（５０）の座標認識マーク（５３）のＸ－Ｙ値を確認して制御部に報知することにより、真空チャック姿勢校正手段（１５０）が真空チャック（５０）の姿勢を校正するようになっていることを特徴とする請求項３乃至請求項５のいずれか一項に記載の微細ピッチを有するデバイスのテスト装置。

【請求項7】

前記真空チャック姿勢校正手段（１５０）は、
前記真空チャック（５０）の底面にＹ軸値を補正するＹ軸補正モーター（１５１）を設け、前記Ｙ軸補正モーター（１５１）の底面にはＸ軸値を補正するＸ軸補正モーター（１５２）を設け、前記Ｘ軸補正モーター（１５２）は、レール（２１）に沿って移動するスライダー（１５３）に固設したことを特徴とする請求項６に記載の微細ピッチを有するデバイスのテスト装置。

【請求項8】

前記固定チャック（５０）の内部にヒーター及び冷却パイプを設けてなることを特徴とする請求項１に記載の微細ピッチを有するデバイスのテスト装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、複数の半導体チップが積み重ねられて単一化（ｓｉｎｇｕｌａｔｅｄ）されたデバイスのテスト装置に係り、バンプ（ｂｕｍｐ）の大きさが小さく、ピッチが狭く、多数の信号バスを含む高帯域幅メモリ（ＨＢＭ：Ｈｉｇｈ Ｂａｎｄ ｗｉｄｔｈ Ｍｅｍｏｒｙ）などのデバイスを生産した後、正確にアライメントして性能テストを行えるようにした微細ピッチを有するデバイスのテスト装置に関する。

【背景技術】

【0002】

近頃、電子産業は、軽量化、小型化、高速化、多機能化、及び高性能化の進んだ製品を安価に製造する傾向にある。また、集積回路の性能を向上させるために、マルチチップ積層パッケージ（ｍｕｌｔｉ－ｃｈｉｐ ｓｔａｃｋｅｄ ｐａｃｋａｇｅ）などの３次元構造に開発されている。

【0003】

このようなマルチチップ積層パッケージのうち、ＨＢＭは、３次元スタック型動的ＲＡＭ（ＤＲＡＭ）のための高性能ＲＡＭインタフェースである。

【0004】

前記ＨＢＭは、ウェーハの上にマルチチップが順番に積み重ねられた後、一体に成形した後、ソーイング（ｓａｗｉｎｇ）工程を通してバラバラに分離される。

【0005】

図１は、通常のＨＢＭのバンプを示す底面図であって、前記ＨＢＭ １０は、無数にあるバンプ１１のピッチｐが約１２５～１７０μｍと非常に狭いのに対し、ソーイング工程において切断されて分離されることにより、周縁に配置されるバンプの中心から周縁端までの間隔ｓがばらついてしまうという不都合を抱えていた。

【0006】

この理由から、このような構造を有するＨＢＭを生産し終えた状態で、大きさ（外径）が小さく、しかも、ピッチが狭いバンプをテスターの端子と正確にアライメントすることができず、その結果、テストを行えずに出荷しているのが現状である。

【0007】

これにより、ＨＢＭが不良である部品を実装してグラフィックス・プロセッシング・ユニット（ＧＰＵ：Ｇｒａｐｈｉｃａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）を組み立てたとき、ＧＰＵの全体が不良であるという大きな問題が生じていた。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0008】

【特許文献1】韓国登録特許第１０－１１４９７５９号公報（２０１２年５月１８日登録）

【特許文献2】韓国登録特許第１０－１４６４９９０号公報（２０１４年１１月１９日登録）

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0009】

本発明は、従来のこのような不都合を解決するために考え出されたものであって、ＨＢＭのようにバンプの大きさ（外径）が小さく、しかも、ピッチが狭いデバイスを生産した後、デバイスの位置を正確にアライメントして様々なタイプのテスターと電気的にコンタクトさせて性能をテストできるようにするところにその目的がある。

【0010】

本発明の他の目的は、たとえ周縁に配置されるバンプの中心から周縁端までの間隔がばらついているとしても、デバイスのアライメントを正確に行ってテスターの端子と電気的にコンタクトできるようにするところにある。

【0011】

本発明のさらに他の目的は、テスターの両側にデバイスアライメント部及び搬入／搬出ピッカーをそれぞれ対称状に配置して、デバイスのテストに伴うサイクルタイム（ｃｙｃｌｅ ｔｉｍｅ）を短縮できるようにするところにある。

【課題を解決するための手段】

【0012】

前記目的を達成するための本発明の実施形態によれば、本体と、前記本体の一方の側に設けられて、テストすべきデバイスが待機する搬入部と、前記搬入部の一方の側に設けられて、テストすべきデバイスを順次に吸着して真空チャックの上面に載置する搬入ピッカーと、前記搬入ピッカーにより吸着されて移動されたデバイスの安着個所にそれぞれ真空孔が形成され、レールに沿って移動する真空チャックと、前記真空チャックにテストすべきデバイスが載置される搬入ゾーンと、前記搬入ゾーンの上部にＸ－Ｙ－θ軸に沿って移動可能なように設けられて、真空チャックに吸引されたデバイスの位置を確認して制御部に座標値を報知することにより、デバイスをアライメントするデバイスアライメント部と、前記真空チャックに吸引されたデバイスがアライメントされた状態でレールに沿って移動して待機するテストポジションと、前記テストポジションに位置している真空チャックが移動して各デバイスのバンプが電気的にコンタクトされることにより、設定された時間の間にデバイスの性能をテストするテスターと、前記テスターにおいてデバイスのテストが終わった真空チャックが位置する搬出ゾーンと、前記搬出ゾーンの一方の側に設けられて、真空チャックからテストが終わったデバイスを吸着して搬出部のトレイに良品と不良品に選別して搬出する搬出ピッカーと、を備えることを特徴とする微細ピッチを有するデバイスのテスト装置が提供される。

【発明の効果】

【0013】

本発明は、従来に比べて次のようないろいろなメリットを有する。

【0014】

まず、第一に、搬入部にテストしようとするデバイスを搬入さえすれば、たとえ周縁に配置されるバンプの中心から周縁端までの間隔がばらついていても、デバイスアライメント部において自動的にデバイスを正確にアライメントしてデバイスのバンプをテスターの端子と電気的にコンタクトすることから、微細ピッチを有するデバイスの性能検査を行うことが可能になる。

【0015】

第二に、テスターのタイプ（オーバーヘッド、水平、垂直）を問わずに、テストポジションに移動したデバイスのバンプをテスターの端子と電気的にコンタクトしてデバイスの性能をテストすることが可能になる。

【0016】

第三に、真空チャックの上面にアライメントするためのデバイスを搬入する前に真空チャックの温度をテスト条件に応じて常温に保ったり、加熱または冷却したりして、真空チャックの膨張係数に応じて膨張または収縮された状態でデバイスを搬入することから、アライメント公差を最小化させることが可能になる。

【0017】

第四に、真空チャックにアライメントするためのデバイスが搬入され終わると、アライメントされたデバイスのアライメント状態を第１のアライメントビジョンにてもう１回確認することから、アライメントの信頼性をさらに極大化させることが可能になる。

【0018】

第五に、デバイスをアライメントし終えた真空チャックをテスターに向かって移動させた状態で真空チャックのＸ、Ｙ値を第２のアライメントビジョンにより確認して制御部に報知することにより、真空チャック姿勢校正手段が真空チャックの姿勢を正確に校正することから、コンタクト不良を防ぐことが可能になる。

【0019】

第六に、本体の両側にデバイスアライメント部及び搬入／搬出ピッカーをそれぞれ対称状に配置する場合には、デバイスのテストに伴うサイクルタイム（ｃｙｃｌｅ ｔｉｍｅ）を短縮することが可能になる。

【図面の簡単な説明】

【0020】

【図1】通常のＨＢＭのバンプを示す底面図。

【図2】本発明の一実施形態を示す斜視図。

【図3】図２の平面図。

【図4】本発明における真空チャックの配設状態を示す斜視図。

【図5】図４の底面斜視図。

【図6】本発明におけるデバイスアライメント部を示す斜視図。

【図7】図６の側面図。

【図8a】本発明のアライメント治具がデバイスを取り囲んでいる状態の平面図。

【図8b】本発明のアライメント治具の内周面にデバイスの二つの面が接続されてデバイスを押す状態図。

【図9a】真空チャックがレールに沿って移動する状態を示す正面図。

【図9b】同上。

【図10】本発明の真空チャックにローテーターが配備された状態の底面斜視図。

【図11a】本発明におけるテスターが水平タイプ及び垂直タイプである場合の正面図

【図11b】本発明におけるテスターが水平タイプ及び垂直タイプである場合の側面図。

【発明を実施するための形態】

【0021】

以下、添付図面に基づいて、本発明の実施形態について本発明が属する技術分野において通常の知識を有する者が容易に実施できる程度に詳しく説明する。本発明は、いろいろな異なる形態に具体化可能であり、ここで説明する実施形態に何ら限定されない。図面は、概略的であり、縮尺に合わせて示されてないということを留意されたい。図面にある部分の相対的な寸法及び比率は、図面における明確性及び便宜のためにその大きさにおいて誇張されたり縮小されたりしており、任意の寸法は、単なる例示的なものに過ぎず、限定的なものではない。なお、二以上の図面に示される同じ構造物、要素または部品には、同じ参照符号が類似の特徴を示すために用いられる。

【0022】

図２は、本発明の一実施形態を示す斜視図であり、図３は、図２の平面図であって、本発明は、本体２０と、前記本体２０の一方の側に設けられて、テストすべきデバイス３０が待機する搬入部４０と、前記搬入部４０の一方の側に設けられて、テストすべきデバイス３０を順次に吸着して真空チャック５０の上面に載置する搬入ピッカー６０と、前記搬入ピッカー６０により吸着されて移動されたデバイス３０の安着個所にそれぞれ真空孔５１が形成され、レール２１に沿って移動する真空チャック５０と、前記真空チャック５０にテストすべきデバイス３０が載置される搬入ゾーン７０と、前記搬入ゾーン７０の上部にＸ－Ｙ－θ軸に沿って移動可能なように設けられて、真空チャック５０に吸引されたデバイス３０の位置を確認して制御部に座標値を報知することにより、デバイス３０をアライメントするデバイスアライメント部８０と、前記真空チャック５０に吸引されたデバイス３０がアライメントされた状態でレール２１に沿って移動して待機するテストポジション９０と、前記テストポジション９０に位置している真空チャック５０が移動して各デバイス３０のバンプが電気的にコンタクトされることにより、設定された時間の間にデバイスの性能をテストするテスター１００と、前記テスター１００においてデバイス３０のテストが終わった真空チャック５０が位置する搬出ゾーン１１０と、前記搬出ゾーン１１０の一方の側に設けられて、真空チャック５０からテストが終わったデバイス３０を吸着して搬出部１２０のトレイ１３０に良品と不良品に選別して搬出する搬出ピッカー１４０などを備えている。

【0023】

本発明の一実施形態を示す図２及び図３においては、前記搬入ピッカー６０がＸ－Ｙ軸６１に沿って移動可能なように設けられており、真空チャック５０は、レール２１に沿って移動可能なように設けられていて、真空チャック５０が搬入ゾーン７０に配置され終わると、搬入ピッカー６０がＸ－Ｙ軸６１に沿って移動しながら搬入部４０に位置しているデバイス３０を吸着した後、真空チャック５０の各真空孔５１に順次に載置するようになっている。

【0024】

しかしながら、必要に応じて、搬入ピッカー６０がＹ軸に沿って移動可能なように設けられ、真空チャック５０をＸ軸に沿って１ステップ（真空孔と真空孔の中心間距離）ずつ移動可能なように設けられても、搬入ピッカー６０が真空チャック５０の各真空孔５１にデバイス３０を順番に搬入することができるということは理解できるはずである。

【0025】

図４は、本発明における真空チャックの配設状態を示す斜視図であり、図５は、図４の底面斜視図であって、レール２１に沿って移動する真空チャック５０には搬入ピッカー６０によりデバイス３０が載置されて真空圧力により吸引（ｓｅｃｔｉｏｎ）された状態を保つように複数本の真空孔５１が形成されており、前記真空チャック５０の下部にはテストポジション９０から真空チャック５０をテスター１００に向かって移動させるＺ軸モーター５２が設けられている。

【0026】

前記真空孔５１には、搬入ピッカー６０により移動されたデバイス３０をアライメントする前に動かないように一次真空圧力（約５～５０ｍｍＨｇ）が作用するようになっている。

【0027】

このとき、前記真空孔５１にかかる真空圧力が５ｍｍＨｇ以下であれば、たとえデバイスアライメント部８０によりデバイス３０のアライメントを行い終えても、振動などによりデバイス３０の位置が変わる恐れがあり、これとは逆に、５０ｍｍＨｇ以上であれば、真空圧力が高すぎてデバイスアライメント部８０においてデバイス３０の位置を補正してアライメントを行うとき、デバイス３０が所望の位置に動かない恐れがある。

【0028】

前記真空孔５１に、引き続き、約５～５０ｍｍＨｇの真空圧力がかかるようにしてもよいが、前記デバイスアライメント部８０によりデバイス３０のアライメントを行い終わった状態で真空チャック５０をテスター１００に向かって移動させる前に約５０～１００ｍｍＨｇの二次真空圧力がかかるように圧力を上昇させることがさらに好ましい。

【0029】

これは、真空チャック５０が移動する間に、またはデバイス３０のバンプをテスター１００の端子とコンタクトしてテストを行うときに、デバイスの位置が変わるという現象を根本的に解消するためである。

【0030】

前述したように、真空孔５１にかかる一次真空圧力は、デバイス３０が載置される前に順次にかかるようにしてもよく、所定の区域、例えば、１０個ずつ仕切って、仕切られた真空孔に真空圧力が同時にかかるように流路を形成してもよい。

【0031】

また、真空チャック５０にヒーターまたは冷却パイプ（図示せず）を組み込んでデバイス３０を真空チャック５０の上面に搬入（ｌｏａｄｉｎｇ）する前にデバイス３０のテスト条件に応じて常温に保ったり、約５０～１７０℃に加熱したり、約０～－５５℃に冷却したりするようになっている。

【0032】

これは、真空チャック５０を最小の膨張係数を有する材質（例えば、セラミックなど）から形成しても、真空チャック５０の大きさが３００×３００ｍｍであると仮定すれば、加熱及び冷却につれて約０．３ｍｍの範囲内において膨張したり収縮したりするため、搬入ピッカー６０がデバイス３０を真空チャック５０の上面に搬入する前にテスト条件に応じて真空チャック５０の温度を調節して真空チャック５０の膨張や収縮に伴う誤差を低減できるようにするためである。

【0033】

図６は、本発明におけるデバイスアライメント部を示す斜視図であり、図７は、図６の側面図であって、前記デバイスアライメント部８０は、前記本体２０に設けられたＸ軸レール８１と、前記Ｘ軸レール８１に設けられて、Ｘ軸レールに沿って移動するＹ軸レール８２と、前記Ｙ軸レール８２に設けられた可動体８３と、前記可動体８３の昇降ブロック８４に設けられ、垂直に貫通された通孔８５ａが形成されたアライメント治具ブロック８５と、前記アライメント治具ブロック８５の下部に設けられて、真空チャック５０に吸引されたデバイス３０を押して位置を補正するアライメント治具８６と、前記アライメント治具ブロック８５に設けられて、アライメント治具８６のθ値を補正するθ軸補正モーター８７と、前記可動体８３に設けられて、アライメント治具ブロック８５の通孔８５ａを通して真空チャック５０に吸引されたデバイス３０の位置を確認して制御部に座標値を報知する第１のアライメントビジョン８８と、を備えて、真空チャック５０に吸引されたデバイス３０の位置を第１のアライメントビジョン８８が確認して制御部（図示せず）に報知すれば、デバイス３０の座標値に基づいて、アライメント治具８６が下降してデバイス３０をＸ－Ｙ－θ方向に移動させてアライメントするようになっている。

【0034】

前記アライメント治具８６は、図８ａに示すように、デバイス３０よりも大きな開口部８６ａが形成されていて、アライメント治具８６の開口部８６ａにデバイス３０が収められた状態を保つようになっていて、アライメント治具８６がデバイス３０の座標値に基づいて移動すれば、図８ｂに示すように、デバイス３０の二つの面に開口部８６ａの内面が接続されて移動するので、デバイス３０のアライメントが行われることになる。

【0035】

本発明の一実施形態においては、真空チャック５０に、図４に示すように、座標認識マーク５３が標示されており、テスター１００には、図９ａ及び図１１ａに示すように、座標認識マーク５３の位置を確認する第２のアライメントビジョン１０１が設けられており、真空チャック５０の下部には、図５に示すように、真空チャック姿勢校正手段１５０が配備されている。

【0036】

これは、部品の加工公差または組立て公差などにより真空チャック５０がテスター１００に向かって移動された状態でＸ、Ｙ値が変わる恐れがあるためである。

【0037】

これは、テストポジション９０に移動された真空チャック５０をテスター１００に向かって移動させる前に、図９ａに示すように、テスター１００の両側に設けられた第２のアライメントビジョン１０１が真空チャック５０の座標認識マーク５３のＸ－Ｙ値を確認して制御部に報知することにより、真空チャック姿勢校正手段１４０が真空チャック５０の姿勢を校正するようにするためである。

【0038】

もし、真空チャック５０のＸ、Ｙ値が変わった状態で、真空チャック５０をテスター１００に向かって移動させてデバイス３０のバンプをテスター１００の端子とコンタクトすれば、たとえデバイスアライメント部８０においてデバイス３０のアライメントが正確に行われたとしても、デバイス３０のバンプがテスター１００の端子とコンタクトされないという致命的な欠陥を示してしまう。

【0039】

すなわち、一部のバンプは、テスター１００の端子とコンタクトされるが、真空チャック５０のＸ、Ｙ値が変わっていて、残りのバンプは、テスター１００の端子とコンタクトされないため、良品のデバイス３０を不良と判定するという致命的な誤りを示すからである。

【0040】

前記真空チャック姿勢校正手段１５０は、本発明の一実施形態においては、図５に示すように、前記真空チャック５０の底面にＹ軸値を補正するＹ軸補正モーター１５１が設けられており、前記Ｙ軸補正モーター１５１の底面にはＸ軸値を補正するＸ軸補正モーター１５２が設けられており、前記Ｘ軸補正モーター１５２は、レール２１に沿って移動するスライダー１５３に固設されるようになっている。

【0041】

本発明の一実施形態においては、真空チャック５０の下部にＺ軸モーター５２が設けられており、その下部に真空チャック姿勢校正手段１５０が設けられた状態を例示しているが、真空チャック５０の下部に真空チャック姿勢校正手段１５０を設け、その下部にＺ軸モーター５２を設けてもよいため、本発明は必ずしもこれに限定されるとは限らない。

【0042】

また、本発明の一実施形態においては、テスター１００がオーバーヘッドタイプである場合を示しているが、必要に応じて、図１１ａ及び図１１ｂに示すように、テスター１００を水平タイプまたは垂直タイプにして適用してもよいということは理解できるはずである。

【0043】

すなわち、テスター１００が水平タイプまたは垂直タイプである場合には、デバイス３０がアライメントされた状態で真空チャック５０がテスター１００の直下方に移動され終わると、真空チャック５０を１８０°または９０°回転させるローテーター５４を備えなければならない。

【0044】

この場合にも、テスター１００の両側には、真空チャック５０にアライメントされたデバイス３０をテスター１００に向かって移動させる前にローテーター５４が１８０°または９０°回転させた真空チャック５０の姿勢を確認して真空チャック姿勢校正手段１５０が真空チャック５０の姿勢を校正するように第２のアライメントビジョン１０１が設けられている。

【0045】

本発明の作用について説明すれば、下記の通りである。

【0046】

まず、デバイス３０を真空チャック５０の上面に搬入（ｌｏａｄｉｎｇ）する前に、デバイス３０のテスト条件に応じて、常温に保ったり、約５０～１７０℃に加熱したり、約０～－５５℃に冷却したりする。

【0047】

前述したように、真空チャック５０をデバイス３０のテスト条件に合う温度に保った状態で搬入部４０に位置しているトレイ１３０から搬入ピッカー６０が一台のデバイス３０を吸着して搬入ゾーン７０に位置している真空チャック５０の真空孔５１に載置すれば、真空孔５１と連結されるように設けられた真空装置（図示せず）によりデバイス３０を微細に移動可能な一次真空圧力にて吸引（ｓｕｃｔｉｏｎ）することになる。

【0048】

前記デバイス３０が真空チャック５０に形成されたいずれか一本の真空孔５１に搬入されてデバイスを微細に移動可能な一次真空圧力により吸引し終わると、デバイスアライメント部８０の可動体８３が真空チャック５０に吸引されたデバイス３０の位置に移動することになる。

【0049】

前記可動体８３が真空チャック５０に吸引されたデバイス３０の位置に移動され終わると、可動体８３に設けられた第１のアライメントビジョン８８がアライメント治具ブロック８５に形成された通孔８５ａ及びアライメント治具８６の開口部８６ａを通してデバイス３０の位置を確認して制御部（図示せず）に座標値を報知することになる。

【0050】

このとき、前記可動体８３が位置を補正すべきデバイス３０に向かって移動され終わると、第１のアライメントビジョン８８が通孔８５ａ及び開口部８６ａを通して図１に示すデバイス３０の底面に標示されたマーク３２を認識してデバイス３０の座標値を制御部に報知することになるため、制御部がデバイス３０の補正位置を演算することになる。

【0051】

前述したように、可動体８３の上部に設けられた第１のアライメントビジョン８８がデバイス３０の位置を認識して制御部に報知することは、アライメント治具８６に開口部８６ａが形成されていて、第１のアライメントビジョン８８が通孔８５ａ及び開口部８６ａを通してデバイス３０の位置を識別可能であるために可能である。

【0052】

前記可動体８３に設けられた第１のアライメントビジョン８８がデバイス３０の座標値を制御部に報知し終わると、真空孔５１に吸引されたデバイス３０の座標値に基づいて可動体８３がＸ、Ｙ軸レール８１、８２に沿って移動するとともに、昇降ブロック８４が下降した状態でアライメント治具ブロック８５がθ軸補正モーター８７の駆動により設定された値に見合う分だけ回動することになるため、アライメント治具８６の位置が補正される。

【0053】

前記アライメント治具８６が設けられたアライメント治具ブロック８５は、θ軸補正モーター８７の駆動がウォームとウォームギア（図示せず）により噛み合っていて、θ軸補正モーター８７の駆動につれて設定された値に見合う分だけ回動することになる。

【0054】

このような状態で可動体８３が下降してアライメント治具８６の開口部８６ａがデバイス３０を取り囲み終わると、可動体８３がＸ、Ｙ軸レール８１、８２に沿って移動することになるので、制御部によりアライメント治具８６が設定された値に見合う分だけデバイス３０を押して位置を補正してアライメントすることになる。

【0055】

前述したように、可動体８３によりアライメント治具８６がデバイス３０に向かって下降してデバイス３０をアライメントするとき、前記アライメント治具８６が真空チャック５０の上面から離れた状態でデバイス３０の位置を補正することがさらに好ましい。

【0056】

これは、アライメント治具８６が真空チャック５０の上面と接続された状態で動きながら、デバイス３０の位置をアライメントするとき、摩擦に伴うパーティクル（ｐａｒｔｉｃｌｅ）の発生を未然に防ぐためである。

【0057】

上述したような動作により、アライメント治具８６が真空チャック５０に吸引されたデバイス３０を押して補正してアライメントを行い終わると、可動体８３が初期の位置に戻る前にアライメント治具ブロック８５の通孔８５ａ及びアライメント治具８６の開口部８６ａを通してアライメントされたデバイス３０の位置を第１のアライメントビジョン８８が再び確認して制御部に報知して、正確にアライメントが行われたならば、アライメント治具８６の開口部８６ａの内面をデバイス３０から離した後、可動体８３が上昇して初期の位置に戻り、アライメントが行われていなければ、上述したような動作によりデバイス３０をアライメントし直す作業を行うことになる。

【0058】

前述したような動作は、搬入ピッカー６０がデバイス３０を吸着して各真空孔５１にデバイスを位置させた後に吸引することにより、同様に行われるので、真空チャック５０に吸引されたデバイス３０のアライメントを行うことが可能になる。

【0059】

前述したような動作により、真空チャック５０のすべての真空孔５１に吸引されたデバイス３０の位置を補正してアライメントし終わると、真空チャック５０をテスター１００に向かって移動させるときに振動などによりデバイス３０の位置が変わらないように二次真空圧力（約５０～１００ｍｍＨｇ）にてデバイスを吸引することがさらに好ましい。

【0060】

前述したように、真空チャック５０の真空孔５１に搬入された複数台のデバイス３０の位置を補正してアライメントを行い終わると、複数台のデバイス３０が吸引された真空チャック５０が、図９ａに示すように、レール２１に沿ってテスター１００のコンタクト個所であるテストポジション９０に移動することになる。

【0061】

前記真空チャック５０がレール２１に沿ってテスター１００のコンタクト個所であるテストポジション９０に移動され終わると、テスター１００の両側に設けられた第２のアライメントビジョン１０１が真空チャック５０の両側に標示された座標認識マーク５３を確認して真空チャック５０の姿勢を判断することになる。

【0062】

これにより、加工公差及び組立て公差などにより真空チャック５０がテスター１００の直下方であるテストポジション９０に移動された状態で、たとえその位置が正確ではないとしても、真空チャック姿勢校正手段１５０により真空チャック５０の姿勢を補正することが可能になる。

【0063】

すなわち、第２のアライメントビジョン１０１が真空チャック５０に標示された座標認識マーク５３を認識して制御部に報知すれば、座標認識マーク５３の個所に応じて制御部がＸ、Ｙ値を演算して、一致しない場合、図４及び図５に示すように、Ｘ、Ｙ軸補正モーター１５１、１５２を駆動して真空チャック５０の姿勢を校正することになる。

【0064】

もし、真空チャック５０が部品の加工公差及び組立て公差などによりＸ、Ｙ値の位置が変わった状態でテスター１００に向かって移動してデバイス３０のバンプをテスター１００の端子とコンタクトすれば、たとえデバイスアライメント部８０によりデバイス３０のアライメントが正確に行われたとしても、デバイス３０のバンプがテスター１００の端子とコンタクトされないという致命的な欠陥を示してしまう。

【0065】

すなわち、一部のバンプは、テスター１００の端子とコンタクトされるが、真空チャック５０のＸ、Ｙ値の位置が変わっていて、残りのバンプは、テスター１００の端子とコンタクトされず、その結果、良品のデバイス３０を不良と判定するという致命的な誤りを示すためである。

【0066】

したがって、真空チャック姿勢校正手段１５０により真空チャック５０の姿勢を補正した状態で真空チャック５０の下部に設けられたＺ軸モーター５２を駆動すれば、図９ｂに示すように、真空チャック５０がテスター１００に向かって上昇するため、真空チャック５０に吸引されたデバイス３０のバンプがテスター１００の端子とコンタクトされ、これにより、設定された時間の間にデバイス３０のテストを行うことになる。

【0067】

前記真空チャック５０に吸引されたデバイス３０の性能をテストし終わると、真空チャック５０は下降した後、レール２１に沿って搬出ゾーン１１０である図中の右上側に移動することになるため、真空チャック５０に作用していた真空圧力を解除するとともに、搬出ピッカー１４０がデバイス３０を順番に吸着してテスト結果に基づいて良品と不良品に分類して搬出部１２０に位置するトレイに入れて良品は出荷し、不良品を再テストを行ったり廃棄処分したりする。

【0068】

しかしながら、テスター１００が、オーバーヘッドタイプではなく、図１１ａに示すように、水平タイプである場合には、真空チャック５０がテストポジション９０に達した状態で真空チャック５０をローテーター５４が１８０°回動させた状態で回動された真空チャック５０の姿勢をテスター１００の両側に設けられた第２のアライメントビジョン１０１が座標認識マーク５３を確認して制御部に報知して真空チャック５０の姿勢を校正した後、Ｚ軸モーター５２が真空チャック５０をテスター１００に向かって移動させることになるので、デバイス３０のテストを行うことが可能になる。

【0069】

一方、テスター１００が、図１１ｂに示すように、垂直タイプである場合には、真空チャック５０がテストポジション９０に達した状態で真空チャック５０をローテーター５４が９０°回動させた状態で回動された真空チャック５０の姿勢をテスター１００の両側に設けられた第２のアライメントビジョン１０１が座標認識マーク５３を確認して制御部に報知して真空チャック５０の姿勢を校正した後、Ｚ軸モーター５２が真空チャック５０をテスター１００に向かって移動させることになるので、デバイス３０のテストを行うことが可能になるのである。

【0070】

以上、レール２１の一方の側（図中の左上側）に搬入ゾーン７０を、そして他方の側（図中の右上側）に搬出ゾーン１１０を配置し、搬入ゾーン７０の上部には搬入ピッカー６０及びデバイスアライメント部８０を配置し、搬出ゾーン１１０には搬出ピッカー１４０を配置してデバイスアライメント部８０において真空チャック５０に載置されたデバイス３０の位置をアライメントした後、レール２１に沿って真空チャック５０をテスター１００の下部に移動させて設定された時間の間にデバイス３０の電気的な特性をテストした後、真空チャック５０がアライメントゾーン１１０に達し終わると、搬出ピッカー１４０がテストの終わったデバイス３０をテスト結果に基づいて良品と不良品に分類して搬出部１２０の空きトレイに搬出するようにする過程について説明した。

【0071】

前述した構成においては、搬入ピッカー６０により真空チャック５０の上面にデバイス３０を載置して吸引した状態で、デバイスの座標値を確認した後、デバイスアライメント部８０によりアライメントするのに長い時間がかかるのに対し、テストが終わったデバイスを搬出ピッカー１４０が搬出する時間は短いため、高価な装備の稼働率が低下する。

【0072】

したがって、高価な装備の稼働率を極大化させるように本体２０の両側にデバイスアライメント部８０及びデバイスの搬入及び搬出の役割を兼ねる搬入／搬出ピッカー１６０をそれぞれ対称状に配置して搬入ゾーン７０及び搬出ゾーン１１０がそれぞれ搬入／搬出ゾーン１７０の機能を併せ持つようにすることがさらに好ましい。

【0073】

すなわち、本体２０の中央に配置されるテスター１００の両側に真空チャック５０にデバイス３０を搬入または搬出するように搬入ゾーン７０及び搬出ゾーン１１０の機能を併せ持つ搬入／搬出ゾーン１７０が配備されており、前記各搬入／搬出ゾーン１７０の上部には搬入部４０においてデバイス３０を吸着して真空チャック５０の上面に搬入したり、テストが終わったデバイス３０を真空チャック５０において吸着して搬出部１２０に搬出したりする搬入／搬出ピッカー１６０が設けられており、前記各搬入／搬出ゾーン１７０の上部にはＸ－Ｙ－θ軸に沿って移動可能なように設けられて真空チャック５０に吸引されたデバイス３０の位置を確認して制御部（図示せず）に座標値を報知することによりデバイス３０をアライメントするデバイスアライメント部８０が設けられている。

【0074】

したがって、いずれか一方の側（図中の左上側）の搬入／搬出ゾーン１７０に位置する真空チャック５０に搬入／搬出ピッカー１６０がデバイス３０を吸着して載置した後、デバイスアライメント部８０により位置をアライメントし終わると、真空チャック５０がレール２１に沿ってテスター１００の直下方に移動してテストを行うが、この間に、他方の側（図中の右上側）の搬入／搬出ゾーン１７０に位置する真空チャック５０の上面に他の搬入／搬出ピッカー１６０がデバイス３０を吸着して載置した後、デバイスアライメント部８０によりデバイス３０の位置をアライメントすることになる。

【0075】

前述したように、他方の側の搬入／搬出ゾーン１７０に位置する真空チャック５０の上面にデバイス３０を順番に載置してアライメントする間に、最初のテスター１００に向かって移動してデバイスのテストを行い終わった真空チャック５０を図中の左上側に位置する搬入／搬出ゾーン１７０に移動させた後、搬入／搬出ピッカー１６０によりテスト結果に基づいて搬出するとともに、図中の右上側に位置していた真空チャック５０をテスター１００に向かって移動させてテストを行うので、高価な装備の稼働率を極大化させることが可能になる。

【0076】

以上、添付図面に基づいて、本発明の実施形態について説明したが、本発明が属する技術分野において通常の知識を有する者は、技術的な思想や必須的な特徴を変更することなく、他の具体的な形態で実施可能であるということが理解できる筈である。

【0077】

よって、上述した実施形態は、あらゆる面において例示的なものに過ぎず、限定的ではないものと理解すべきであり、本発明の範囲は、上述した詳細な説明よりは、後述する特許請求の範囲によって表わされ、特許請求の範囲の意味及び範囲、並びにその均等概念から導き出されるあらゆる変更または変形された形態が本発明の範囲に含まれるものと解釈されるべきである。

【符号の説明】

【0078】

２０：本体
２１：レール
３０：デバイス
３２：マーク
４０：搬入部
５０：真空チャック
５１：真空孔
５２：Ｚ軸モーター
５３：座標認識マーク
５４：ローテーター
６０：搬入ピッカー
６１：Ｘ、Ｙ軸
７０：搬入ゾーン
８０：デバイスアライメント部
８１：Ｘ軸レール
８２：Ｙ軸レール
８３：可動体
８５：アライメント治具ブロック
８５ａ：通孔
８６：アライメント治具
８６ａ：開口部
８７：θ軸補正モーター
８８：第１のアライメントビジョン
９０：テストポジション
１００：テスター
１０１：第２のアライメントビジョン
１１０：アライメントゾーン
１２０： 搬出部
１４０：搬出ピッカー
１５０：真空チャック姿勢校正手段
１５１：Ｙ軸補正モーター
１５２：Ｘ軸補正モーター

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8a】

【図8b】

【図9a】

【図9b】

【図10】

【図11a】

【図11b】

【国際調査報告】